腦 시냅스 아연이 발병 원인물질 응집

노인성 치매 예방-치료 가능성 제시

유전자 조작 쥐를 이용, 알츠하이머의 발병 원인을 규명한 연구결과가 제기됐다.

서울아산병원 신경과 고재영 교수팀은 지난달 30일 미국 국립과학아카데미회보(PNAS:Proceedings of National Academy of Science)에서 유전자 조작 쥐로 실험한 결과, 뇌 속에 존재하는 시냅스 아연(Zinc)이 알츠하이머병 원인물질로 알려진 아밀로이드반(amyloid plaque) 형성에 중요한 역할을 한다는 것을 검증했다고 밝혔다.

연구팀에 의하면, 전체 뇌 아연 양의 20~30%를 차지하는 시냅스 아연이 뇌 속 베타 아밀로이드라는 단백질 조각을 응집시켜 노인성 치매에서 시냅스 소실과 신경세포를 사멸시키는 것으로 추정되는 아밀로이드반 형성에 기여한다는 것. 이같은 연구결과는 시냅스 아연의 양을 줄이는 방법이나 아연과 아밀로이드 간의 작용을 방해하는 물질 등이 향후 노인성 치매의 예방이나 치료에 유용할 가능성을 제시한다.

현재 연구중인 알츠하이머병 치료법은 베타(β)와 감마(γ) 세크리타제 등 베타 아밀로이드 생산에 기여하는 요소를 차단하는 억제제들이 개발되고 있거나 면역학적으로 베타 아밀로이드를 제거하는 법 등이 연구되고 있다.

이번 연구에서 연구팀은 아연 중에서도 시냅스 아연의 존재가 아밀로이드반 형성에 중요하게 기여한다는 것을, 신경조직에서 아연(Zinc)을 수송하는 아연 전달체(ZnT3)의 유전자를 조작, 시냅스 아연을 제거한 쥐와 인간 노인성 치매 유전자를 과발현 시킨 쥐를 교배해 태어난 쥐를 대상으로 검증했다.

시냅스 아연이 없는 쥐에서는 있는 쥐에 비하여 아밀로이드반의 침착이 현저히 감소했고, 아밀로이드반의 크기도 줄어들어 있는 것이 관찰됐다. 또 시냅스 아연이 없는 경우에서는 응집되기 전의 베타 아밀로이드 양은 증가하고, 반대로 응집된 베타 아밀로이드의 양은 상당히 줄어드는 것이 발견됐다.

또한 사람에서 여성이 노인성치매 발병율이 높은 것과 비슷하게 인간 노인성 치매 유전자 과발현 쥐에서도 암컷에서 아밀로이드반의 침착이 더 많이 나타났다. 그러나 시냅스 아연이 제거된 경우, 암수의 차이가 전혀 없었다.

고재영 교수는 “이러한 현상은 시냅스 아연의 농도가 암컷에서만 나이를 먹음에 따라 증가하는 현상과 밀접한 상관관계가 있는 것으로 보인다”며 “앞으로 시냅스 아연의 발달 과정, 즉 ZnT3의 발현이 성호르몬의 영향을 받는 지가 흥미로운 연구의 대상이 될 것”이라고 밝혔다.
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